基于群體智能的無人機集群作戰(zhàn)任務規(guī)劃研究
定 價:68 元
- 作者:李浩[等]著
- 出版時間:2019/9/1
- ISBN:9787118119398
- 出 版 社:國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類:E844
- 頁碼:130頁
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書共分五章。第一章主要介紹無人機集群作戰(zhàn)任務規(guī)劃問題的背景和意義;第二章對無人機集群作戰(zhàn)任務規(guī)劃問題的多層次性進行介紹,從無人機集群作戰(zhàn)時序入手,就任務規(guī)劃問題主客體、原則、分類、控制特性和多層次性進行詳細闡述;第三章是無人機集群作戰(zhàn)典型靜態(tài)任務規(guī)劃問題研究;第四章是無人機集群集中式動態(tài)任務規(guī)劃問題研究;第五章是無人機集群分布式動態(tài)任務規(guī)劃問題研究。
群體智能(Swarm Intelligence,SI)的概念源于人們對生物群體的集群行為長期觀察和研究。群體智能是指群體中個體簡單,在環(huán)境中表現(xiàn)出自主性、自適應性和學習性,通常個體與個體協(xié)作、個體與環(huán)境交互,□終在群體層面涌現(xiàn)出復雜的智能行為。自然界中,生物的群體智能行為幾乎隨處可見:魚群游水底,看似雜亂,實則高度協(xié)作防御與覓食;蟻群遍布大地,相互協(xié)作覓食,能合力搬運重于其身體百千倍的東西;狼群分工明確各司其職,可協(xié)作捕獲大型獵物等。
隨著MEMS微電子、通信導航、C41SR、人工智能技術等現(xiàn)代前沿科技領域的迅猛發(fā)展,從生物群體智能中受到啟發(fā)的世界軍事強國,希望借鑒動物的群體智能行為,通過多個小型、功能簡單的無人機組成的集群,更大限度地發(fā)揮整體戰(zhàn)斗力;并依靠無人機集群的整體戰(zhàn)斗力,應對未來復雜電磁環(huán)境下的高強度、高對抗性和高不確定的戰(zhàn)爭行動。目前,無人機集群作戰(zhàn)已成為未來無人作戰(zhàn)的主要作戰(zhàn)樣式。
本書瞄準無人機集群作戰(zhàn)的核心關鍵問題——任務規(guī)劃問題,以群體智能的基礎方法和理論為依托,嘗試建立無人機集群作戰(zhàn)中異構多飛行器、多任務、多約束的多層次任務規(guī)劃模型,并利用群體智能理論與方法設計算法進衍求解,突出前沿學科交叉和軍事應用背景,注重基礎理論知識闡述,力求使廣大讀者能快速掌握基于群體智能的無人機集群任務規(guī)劃問題相關方法和技術。本書出版過程中,得到了國家自然科學基金項目“生物行為啟發(fā)的航空集群攻防建模及其能力涌現(xiàn)與誘導控制方法研究”(61502522)、□□裝發(fā)預研領域基金項目“蜂群無人機雷達技術”(JZX7Y20190253036101)、□□裝發(fā)與教育部聯(lián)合青年人才基金項目“基于群體智能的無人機集群作戰(zhàn)任務規(guī)劃建模與構型控制”(6141A02033703)、湖北省自然科學基金面上項目“基于人機聯(lián)合認知的無人機實時航跡規(guī)劃技術研究”等項目的支持。
本書共分5章,各章的主要研究內容如下。
□□章主要介紹無人機集群作戰(zhàn)任務規(guī)劃問題的背景和意義,同時對任務規(guī)劃模型和算法、群體智能算法進展現(xiàn)狀等進行綜述。
李浩,中國人民解放軍空軍預警學院教師,電子科學與技術專業(yè)博士,主要從事集群探測、情報組網(wǎng)和指揮自動化相關領域教學與研究工作。主持國家自然科學基金、□□科技委國防科技應用推進計劃項目、□□裝備發(fā)展部“十三五”領域基金、□□裝備發(fā)展部與教育部聯(lián)合青年人才基金、湖北省自然科學基金、全軍裝備科研重點項目等課題11項,參與國防973課題、□□科技委創(chuàng)新特區(qū)。國家自然科學基金和軍隊相關項目10余項,發(fā)表相關學術論文40余篇,其中SCI/EI檢索20余篇,相關專利/軟著9項,在集群信息處理和指揮控制領域有較為深入的研究。
□□章 無人機集群任務規(guī)劃概述
1.1 研究背景及意義
1.2 任務規(guī)劃研究現(xiàn)狀
1.2.1 無人機集群作戰(zhàn)任務規(guī)劃研究現(xiàn)狀
1.2.2 任務規(guī)劃問題模型
1.2.3 任務規(guī)劃算法
1.3 群體智能算法研究現(xiàn)狀
1.3 。1群體智能算法研究進展
1.3.2 煙花算法研究現(xiàn)狀分析
1.3.3 狼群算法研究現(xiàn)狀分析
1.3.4 蟻群勞動分工模型研究現(xiàn)狀
1.4 本書結構與章節(jié)安排
第2章 無人機集群多層次任務規(guī)劃問題分析
2.1 無人機集群任務規(guī)劃問題描述
2.1.1 相關基本概念
2.1.2 無人機集群作戰(zhàn)時序
2.1.3 無人機集群任務規(guī)劃問題特點簡述
2.2 無人機集群任務規(guī)劃的控制特性分析
2.2.1 集中式控制
2.2.2 分布式控制
2.2.3 多層分布式控制
2.3 無人機集群任務規(guī)劃問題的多層次性
2.3.1 無人機集群任務規(guī)劃主客體的多層次性
2.3.2 無人機集群任務規(guī)劃系統(tǒng)的層次結構
2.3.3 無人機集群任務規(guī)劃系統(tǒng)的硬、軟件層次結構
2.4 無人機集群多層次任務規(guī)劃問題的求解框架
2.4.1 任務規(guī)劃問題的一般求解框架
2.4.2 無人機集群多層次任務規(guī)劃的難點分析與問題描述
2.4.3 基于群體智能的無人機集群多層次任務規(guī)劃問題的求解框架
2.5 本章小結
第3章 無人機集群典型靜態(tài)任務規(guī)劃問題研究
3.1 無人機集群作戰(zhàn)飛行路徑規(guī)劃問題
3.1.1 無人機集群作戰(zhàn)路徑規(guī)劃問題建模
3.1.2 基于離散煙花算法的無人機集群路徑規(guī)劃問題求解
3.1.3 仿真與分析
3.2 無人機集群反隱身作戰(zhàn)編隊構型規(guī)劃問題
3.2.1 無人機集群協(xié)同反隱身作戰(zhàn)簡介
3.2.2 隱身戰(zhàn)斗機的雷達散射截面特性分析
3.2.3 集群反隱作戰(zhàn)中的編隊構型優(yōu)化建模
3.2.4 仿真與分析
3.3 本章小結
第4章 無人機集群集中式動態(tài)任務規(guī)劃問題研究
4.1 相關研究情況
4.2 無人機集群集中式作戰(zhàn)任務決策模型描述
4.2.1 戰(zhàn)場環(huán)境與主體描述
4.2.2 無人機集群協(xié)同搜索
4.2.3 基于組合競標的集群協(xié)同攻擊任務協(xié)調機制
4.2.4 無人機集群攻擊任務代價與收益分析
4.2.5 無人機集群集中式任務建模
4.3 基于二進制反向狼群算法的任務規(guī)劃算法
4.3.1 二進制反向學習
4.3.2 二進制反向狼群算法簡介
4.3.3 基于二進制反向狼群算法的任務規(guī)劃算法流程
4.4 無人機集群察打一體作戰(zhàn)任務規(guī)劃算例仿真與分析
4.4.1 仿真實例與模型參數(shù)設置
4.4.2 仿真與分析
4.5 本章小結
……
第5章 無人機集群分布式動態(tài)任務規(guī)劃問題研究